基于riz理論的創(chuàng)新設(shè)計軟件的分析與比較

基于riz理論的創(chuàng)新設(shè)計軟件的分析與比較

0概念設(shè)計方案設(shè)計需要克服的應用基于triz理論的計算產(chǎn)品創(chuàng)新技術(shù)cai（compositioncai）是基于triz理論的產(chǎn)物，它將創(chuàng)造性的方法、現(xiàn)代設(shè)計方法、多學科知識和計算機軟件技術(shù)結(jié)合起來。此項新技術(shù)使得人們在創(chuàng)新活動中最大限度地利用已有資源成為可能,極大地提高了人們進行技術(shù)創(chuàng)新的效率。它能夠幫助我們打破思維定勢和領(lǐng)域界限,實現(xiàn)思維擴展,快速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì),實現(xiàn)技術(shù)突破,為我們提供高質(zhì)量的創(chuàng)意和創(chuàng)新性解決方案,是概念設(shè)計(方案設(shè)計)階段的有效輔助工具。新的CAI軟件還在不斷的開發(fā)出來,這些軟件將充分發(fā)揮TRIZ理論解決實際問題的功效,使之能幫助創(chuàng)新設(shè)計者們快速、有效、高質(zhì)量的完成創(chuàng)新設(shè)計。1創(chuàng)新設(shè)計軟件1.1系統(tǒng)特征轉(zhuǎn)換模塊美國InnovationMachine公司的TechOptimizer(Ver.3.0)軟件,內(nèi)含7大模塊。前三模塊(ProductAnalysis,ProcessAnalysis,FeatureTransfer)旨在協(xié)助使用者了解并能準確定義組件或系統(tǒng)的問題。ProductAnalysis與ProcessAnalysis以分析產(chǎn)品或制作過程涉及的工程系統(tǒng)組件(elementsofengineeringsystem)和外界系統(tǒng)組件(Super-systemelements)的功能(Function)為基礎(chǔ),進而分析整個系統(tǒng)。在FeatureTransfer(特征轉(zhuǎn)化)模塊中,使用者可以將其它產(chǎn)品的特色,透過系統(tǒng)化的步驟整合到自己產(chǎn)品中。特征轉(zhuǎn)換模塊亦可作為評估競爭科技的重要工具。接下來的3個模塊(Effects,Principles,Prediction)則在協(xié)助使用者解答問題和產(chǎn)生新觀念。Effects提供超過4000個專利數(shù)據(jù)的分析與物理、化學、數(shù)學、熱力、熱傳、工力、材力、流力等工程基礎(chǔ)知識加以整理,并以動畫方式顯示效應(Effect)與實例(Example)。Principles是有效解決系統(tǒng)內(nèi)矛盾的工具,軟件提供40個準則(Principle),并以動畫和實例協(xié)助。Prediction是改進系統(tǒng)效能的觀念創(chuàng)新工具,也可用來預測未來科技的發(fā)展。由專利成果的分析,本軟件整合工程技術(shù)發(fā)展的軌跡,認為其有一定的準則:系統(tǒng)組件的選擇、組件的改進、系統(tǒng)的動態(tài)化和系統(tǒng)的自行發(fā)展。Prediction提供14個科技發(fā)展的準則,49個改進系統(tǒng)效能的方法。最后一個模塊(LaunchInternetAssistant)專利分析模塊提供允許您直接下載美國、日本及歐洲等專利,并依公司或技術(shù)作統(tǒng)計分析。此外,此模塊亦可同時對數(shù)個搜尋引擎進行因特網(wǎng)數(shù)據(jù)查詢,提供專利數(shù)據(jù)的下載、儲存、分析與圖形化顯示。協(xié)助判斷競爭對手及產(chǎn)品趨勢。1.2要使用iwb軟件美商IEG-Ideation的InnovationWorkBench(IWB)軟件被譽為可攜式專家智慧系統(tǒng)之專業(yè)創(chuàng)新軟件,IWB可幫助使用者解決最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題,特別是在構(gòu)想此類難題解決方案又加上巨大的時間壓力時,IWB更能發(fā)揮其支援性的效益。與其它創(chuàng)新軟件相比,IWB最大的特點是其內(nèi)含一個ProblemFormulator,這個功能經(jīng)IEG-Ideation的創(chuàng)新科學家們不斷的精進,使其早已成為一個分析知識轉(zhuǎn)換的先進工具,并廣泛應用在系統(tǒng)、企業(yè)策略、管理流程或工程中。IWB軟件不但可為使用者提供強大的問題解決功能,若能與IEG-Ideation的Brainstorming2.3(基于頭腦風暴法)軟件同時使用,更能加快創(chuàng)新方案的產(chǎn)生速度及質(zhì)量。頭腦風暴法是常用的創(chuàng)造技法之一,它的特點是讓參與頭腦風暴會的參會者們敞開思想,使各種設(shè)想在相互碰撞中激起腦海的創(chuàng)造性風暴。其可分為直接頭腦風暴和質(zhì)疑頭腦風暴法。前者是在專家群體決策基礎(chǔ)上盡可能激發(fā)創(chuàng)造性,產(chǎn)生盡可能多的設(shè)想的方法,后者則是對前者提出的設(shè)想、方案逐一質(zhì)疑,發(fā)行其現(xiàn)實可行性的方法。這是一種集體開發(fā)創(chuàng)造性思維的方法。1.3解決實際問題的概念Pro/Innovator是一個在產(chǎn)品生命周期各個階段都能生成解決實際問題的概念,并且能有效的管理這些概念的軟件平臺。它的主要模塊有:項目導航、技術(shù)系統(tǒng)分析、問題分解、解決方案、創(chuàng)新原理、方案評價和報告生成、知識庫擴充、專利申請等。其解決問題的流程圖如圖1所示:1.4在產(chǎn)品管理策略方面的應用石家莊工大創(chuàng)新科技有限公司與河北工業(yè)大學TRIZ研究中心共同研發(fā)的InventionTool2.0是經(jīng)中國30余名博士、教授、學者共同參悟TRIZ理論,歷時5a,全力打造出國內(nèi)首套計算機輔助創(chuàng)新工具軟件,掀起產(chǎn)品創(chuàng)新革命浪潮。InventionTool2.0軟件的核心是其中的三大模塊:(1)沖突模塊沖突模塊是該軟件最重要的一個運行模塊。該模塊專門用于解決設(shè)計中的技術(shù)沖突。所以該軟件的沖突模塊是不能解決物理矛盾的。運用這些原理及實例可以方便地解決沖突并得到創(chuàng)新性的解決方案。同時要求我們能夠分析和提出為達到設(shè)計目的有用條件和隨之帶來的有害條件,提出條件是運行軟件的關(guān)鍵,把這兩方面沖突條件輸入軟件運行,就可得到1～3個可運用的方案,然后再選擇最切實可行的方案來進行設(shè)計。(2)技術(shù)進化模塊技術(shù)系統(tǒng)的進化是指實現(xiàn)系統(tǒng)功能的技術(shù)從低級到高級變化的過程。技術(shù)處于進化之中,產(chǎn)品進化的過程是新、舊核心技術(shù)更替的過程。基于當前的產(chǎn)品核心技術(shù)所處的狀態(tài),按照進化路線,通過設(shè)計可使其移動到新的狀態(tài);并且,在一個工程領(lǐng)域中總結(jié)出的進化模式或定律及進化路線可在另一工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn),即技術(shù)進化模式與進化路線具有可傳遞性。軟件中用樹形表示了技術(shù)進化模式、進化路線以及對應的例子。精簡化、微觀化、柔性化、曲面化、多維化、調(diào)和化、集成化、自動化、理想化等9種進化模式,其中的19種進化例子及其豐富的參考內(nèi)容,以及182種改進實例,可讓用戶預測產(chǎn)品未來的發(fā)展方向,便于設(shè)計產(chǎn)品。(3)效應模塊效應就是實現(xiàn)產(chǎn)品系統(tǒng)功能的科學原理。尤其是科學效應和現(xiàn)象的應用,對發(fā)明問題的解決具有強有力的幫助。工程問題的解都是以物理和化學現(xiàn)象為基礎(chǔ)的,到目前為止,人類已總結(jié)出大量的物理、化學、數(shù)學、生物、電子等領(lǐng)域中的效應,每一個效應都可能是一大批問題的解決方案。軟件提供了10種類型的效應功能以及1000余種科學原理供選擇或關(guān)聯(lián)以產(chǎn)生產(chǎn)品新概念。效應模塊不僅可以幫助解決難以用沖突模塊解決的矛盾,而且對發(fā)明問題的解決具有超乎想象的、強有力的幫助。能將科學效應十分熟練的運用到產(chǎn)品創(chuàng)新中,這要求用戶(產(chǎn)品設(shè)計者)具有很深厚的科學知識基礎(chǔ)。但InventionTool2.0將其軟件化了,這就只需要用戶參照其中的科學效應例子就行了,大大降低了此軟件的使用門檻。如圖2,在實際運用InventionTool2.0軟件的過程中,應該先進行技術(shù)進化理論預測產(chǎn)品發(fā)展方向;然后利用沖突模塊幫助克服產(chǎn)品進化中的沖突;進而借助效應模塊幫助選定系統(tǒng)的功能原理;最終整合形成產(chǎn)品新概念。2triz理論的運用基于TRIZ理論的CAI技術(shù)的意義在于它將TRIZ理論軟件化,為創(chuàng)新活動提供了強大的計算機環(huán)境下的方法、工具和知識支持,使發(fā)明者在理解TRIZ理論的基礎(chǔ)上更加直觀有效的利用TRIZ理論來解決工程中的問題,彌補了人類創(chuàng)新活動中的不足。創(chuàng)新軟件使我們在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計中能夠有的放矢,不過分依賴經(jīng)驗設(shè)計,在眾多